একটি জীবের কোষগুলি প্রায় একই রকম ডিএনএ বহন করে, কিন্তু ভিন্নভাবে কাজ করে। এটি মস্তিষ্কে বিশেষভাবে স্পষ্ট: এর বিভিন্ন অঞ্চল বিভিন্ন জিন সক্রিয় করে এবং বিভিন্ন কাজের জন্য দায়ী। এখানে একটি মূল ভূমিকা পালন করে ডিএনএ এবং আরএনএ-র রাসায়নিক পরিবর্তন—অদ্ভুত চিহ্ন যা কোষ কীভাবে জিনগত তথ্য পড়ে তা প্রভাবিত করে।
সমস্যা হল, দীর্ঘদিন ধরে টিস্যু প্রায়ই একটি একক নমুনা হিসাবে বিশ্লেষণ করা হত। এই পদ্ধতিটি সুবিধাজনক, কিন্তু এটি পার্শ্ববর্তী অঞ্চলগুলির মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যগুলি মুছে দেয়।
একটি প্রাচীন আর্কাইভ কল্পনা করুন যেখানে প্রতিটি স্ক্রলে বিশেষ আলোতে দৃশ্যমান প্রতীক দিয়ে চিহ্নিত করা আছে। এই চিহ্নগুলি পাঠ্যটি কীভাবে পড়তে হয় তা নির্দেশ করে। DREAMS প্রায় একইভাবে কাজ করে: এটি কোষের আণবিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে আলোকিত করে এবং দেখায় যে জিনগত তথ্য পড়ার সাথে সম্পর্কিত সংকেতগুলি টিস্যুতে ঠিক কোথায় বিতরণ করা হয়। এটি কেবল একটি নতুন প্রযুক্তিগত সরঞ্জাম নয়—এটি এপিজেনেটিক রোগগুলিকে নতুনভাবে অধ্যয়ন করতে সাহায্য করতে পারে।
DREAMS পদ্ধতি—DNA RNA Elements Areal Mass Spectrometry—জার্নালে উপস্থাপিত হয়েছে Nature Cell Biology। এটি আণবিক তথ্যে একটি স্থানিক মাত্রা যোগ করে। এর ভিত্তি হল ভর স্পেকট্রোমেট্রিক ইমেজিং: চার্জযুক্ত মাইক্রোড্রপলেটের একটি প্রবাহ টিস্যুর পাতলা অংশের পৃষ্ঠ থেকে অণুগুলিকে নিষ্কাশন করে, তারপর যন্ত্রটি তাদের গঠন নির্ধারণ করে।
গবেষকরা মুক্ত পরিবর্তিত নিউক্লিওসাইডগুলিতে আগ্রহী—ডিএনএ এবং আরএনএ-র ভাঙ্গন এবং পুনর্নবীকরণের পণ্য। তাদের বিতরণ পরোক্ষভাবে সংশ্লিষ্ট পরিবর্তনগুলির অবস্থা নির্দেশ করতে পারে। তবে DREAMS অণুর নির্দিষ্ট অংশে সরাসরি চিহ্ন দেখায় না এবং সিকোয়েন্সিং প্রতিস্থাপন করে না। এর শক্তি অন্যত্র: পদ্ধতিটি দ্রুত অস্বাভাবিক আণবিক প্রোফাইল সহ অঞ্চলগুলি খুঁজে বের করতে এবং আরও বিশদ বিশ্লেষণের জন্য সেগুলি নির্বাচন করতে দেয়।
যখন DREAMS মাউসের মস্তিষ্কে প্রয়োগ করা হয়েছিল, এটি লক্ষণীয় ভিন্নতা প্রকাশ করেছিল। মস্তিষ্কের বিভিন্ন অঞ্চলে পরিবর্তিত নিউক্লিওসাইডের বিভিন্ন সেট ছিল, যার মধ্যে 5-মিথাইলসাইটোসিন এবং আরও বিরল যৌগ রয়েছে। ফলস্বরূপ, পুরো টিস্যুর গড় চিত্রটি বেশ কয়েকটি স্বাধীন আণবিক ল্যান্ডস্কেপে বিভক্ত হয়ে গেছে।
TET পরিবারের এনজাইমগুলির প্রতিবন্ধী কার্যকারিতা সহ প্রাণীদের থেকে বিশেষভাবে আকর্ষণীয় তথ্য পাওয়া গেছে। এই এনজাইমগুলি সাইটোসিনের পরিবর্তিত রূপগুলির রূপান্তরে অংশ নেয় এবং ডিএনএ-র এপিজেনেটিক অবস্থা নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে। তবে DREAMS কেবল ডিএনএ পরিবর্তনেই নয়, N¹-মিথাইলাডেনোসিন (m¹A)—একটি যৌগ যা প্রধানত আরএনএ-র সাথে সম্পর্কিত—এও পরিবর্তন দেখিয়েছে।
m¹A স্তরের পরিবর্তনের সাথে ট্রান্সক্রিপ্টোমের পরিবর্তনও ছিল। এটি TET1-নির্ভর প্রক্রিয়া এবং আরএনএ নিয়ন্ত্রণের মধ্যে সম্ভাব্য সংযোগ নির্দেশ করে। অন্য কথায়, এপিজেনোমিক্স এবং এপিট্রান্সক্রিপ্টোমিক্সের মধ্যে সীমানা ততটা স্পষ্ট নাও হতে পারে যতটা সাধারণত মনে করা হয়।
কিন্তু খুব বিস্তৃত সিদ্ধান্ত নেওয়া এখনও খুব তাড়াতাড়ি। ফলাফলগুলি প্রমাণ করে না যে TET1 সর্বজনীনভাবে আরএনএ পরিবর্তনগুলি নিয়ন্ত্রণ করে। গবেষণাটি মূলত ইঁদুরের টিস্যুতে পরিচালিত হয়েছিল, এবং DREAMS সংকেতগুলি নিজেরাই কার্যকারণ সম্পর্ক দেখায় না। প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতাও রয়েছে: অনুরূপ বৈশিষ্ট্যযুক্ত অণুগুলিকে আলাদা করা কঠিন হতে পারে, এবং বিরল পরিবর্তনগুলি শনাক্তকরণের সীমার নিচে থাকতে পারে। তাই প্রাপ্ত তথ্যগুলি সিকোয়েন্সিং এবং অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা নিশ্চিত করতে হবে।
DREAMS সম্ভবত ট্রান্সক্রিপ্টোমিক্স, কোষের ধরন ম্যাপিং এবং অন্যান্য স্থানিক জীববিজ্ঞান প্রযুক্তির সাথে মিলিত হয়ে সবচেয়ে বেশি উপকার দেবে। এই সমন্বিত পদ্ধতি আণবিক পরিবর্তনগুলিকে কেবল সামগ্রিকভাবে অঙ্গের সাথে নয়, টিস্যুর নির্দিষ্ট অংশ এবং এর কোষীয় পরিবেশের সাথে যুক্ত করার অনুমতি দেবে।
DREAMS আধুনিক জীববিজ্ঞানের সাধারণ পরিবর্তনকে প্রতিফলিত করে—গড় সূচক থেকে বিস্তারিত স্থানিক মানচিত্রে। এখন কেবল ডিএনএ, এপিজেনোম বা আরএনএ-তে কী পরিবর্তন হয়েছে তা নয়, ঠিক কোথায় ঘটেছে তাও জানা গুরুত্বপূর্ণ। পদ্ধতিটি স্পষ্টভাবে দেখায়: এমনকি একটি টিস্যুও অনেকগুলি ভিন্ন আণবিক ল্যান্ডস্কেপ নিয়ে গঠিত হতে পারে, যা গড় নমুনা বিশ্লেষণে সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হয়ে যায়।
